第六章可控氣氛熱處理設備-10級(編輯修改稿)
2025-02-09 01:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 定義： 吸熱式氣氛的應用最為廣泛，與它較易制取，成本較低 ，產(chǎn)氣組分穩(wěn)定，且易于實現(xiàn)碳勢的自動控制等因素有關(guān)。 進入裝有鎳質(zhì)催化劑的反應罐 —— 熱裂反應（外部供熱，爐溫 950~1050 ℃ ） —— 高溫氣體急冷至 300℃ 以下（以防止氣氛中 CO在 480~700℃ 析出炭黑，降低氣氛的碳勢，堵塞管道 ）。 原料氣自動流入發(fā)生裝置管路中 空氣被吸入管路中 原料氣與空氣混合 —— 吸熱式氣氛的制備流程 ※ 吸熱式氣氛的成分： CO： 20~24%， H2： 30~41%， N2： 38~45%，以及少量的 CO H2O和 CH4等。 ※ 其碳勢在 %~%C，改變混合比容易調(diào)節(jié)碳勢。 吸熱式氣氛的特性與應用 ※ 主要用于 氣體滲碳、碳氮共滲、氣體軟氮化，也可用于一些鋼種的保護加熱。 ※ 但由于其含 H2高，為避免氫脆現(xiàn)象，一般不易作高碳鋼淬火加熱的保護氣氛。在回火溫度范圍內(nèi)，由于 CO會析出炭黑，因此，吸熱式氣氛一般不作為回火氣氛。 定義 滴注式可控氣氛就是將具有滲碳性的有機液體或其混合物直接滴入密封的爐膛（或爐罐）中，在高溫和隔絕空氣條件下進行裂解所產(chǎn)生的氣氛。 四、滴注式可控氣氛 特點： 滴控熱處理具有設備簡單、操作方便、節(jié)能等特點，但所用的有機液體原料價格較高。 ※ 過去，采用煤油或苯的一種滴注液進行氣體滲碳，由于滴注液在爐內(nèi)裂解生成 CH4較多，形成的炭黑量較大，難于進行 碳勢控制 。 ※ 1962年，瑞士馬格齒輪公司的 ，發(fā)明了用兩種有機液滴入爐內(nèi)滲碳，成功地進行了 碳勢控制 。 ※ 近 20年來，國內(nèi)外，滴注式可控氣氛獲得了很大發(fā)展和廣泛應用。 發(fā)展： 滴控氣氛的液體原料 有兩大類： 一類是含碳原子較多的重烴類； 如：苯、甲苯、煤油 等。（裂解后產(chǎn)生大量的甲烷、氫及活性碳原子，造成很高的碳勢且不易控制，容易產(chǎn)生大量碳黑和焦油，附著在工件表面阻礙滲碳順利進行。） 另一類是烴的衍生物； 如：甲醇、乙醇 等。（高溫下易裂解生成 H CO及少量 CO2等，生成的過剩碳較少，不易產(chǎn)生碳黑和焦油，其氣氛的碳勢較低，且可以控制碳勢。） 滴控氣氛的制備原理 有兩種基本方式： A、 直接將滴注液滴入爐內(nèi)，進行反應生成滴控氣氛。 B、 當熱處理爐的爐溫較低或其他原因不能使滴注液完全裂解時，應將滴注液滴入裂解爐內(nèi)，在催化劑作用下進行完全裂解，然后再將裂解氣通入熱處理爐內(nèi)。 滴控氣氛的應用 用有機液體制取可控氣氛，成本較高，但制取設備簡單，使用方便、靈活，很適合于中、小型爐使用。 ◆滴控氣氛作保護氣氛時： 多采用甲醇滴注液，為了提高氣氛碳勢可再滴入少量增碳有機液體，如： 乙醇或丙酮。 ◆滴控氣氛作滲碳氣氛時： 以甲醇為載體，滴入 C/O＞ 1的有機液體為滲碳劑，以提高爐氣的碳勢。 例如： 醋酸乙酯： 爐氣組分穩(wěn)定，但爐氣中 CO2和 CH4較多，易析出碳黑造成爐氣失控。 丙酮： 最常用
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